[发明专利]一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统。

背景技术

随着无线通信技术的不断演进，人们对无线通信系统的覆盖区域和数据传输速率的要求也不断提高。然而，无线通信中固有的多径衰落是影响传输速率和通信可靠性的重要瓶颈。如何解决多径衰落对无线通信的影响，是提高通信质量和效率的关键问题。研究表明，分集技术能有效对抗多径衰落，其中空间分集技术可以在不增加时间和带宽的情况下提高通信系统的传输可靠性，相比时间分集和频率分集技术具有明显的优势。传统的空间分集技术是通过在系统的发射端或接收端架设多根天线，并在接收端采用某种信号合并技术，降低无线信道中多径衰落对传输信号的影响。

随着空间分集技术的发展，多输入多输出MIMO(Multiple Input MultipleOutput)技术已经成为当前研究的热点。该MIMO技术通过在通信系统的发射端和接收端分别配置多根天线来实现，可以充分利用空间资源，在提高通信系统可靠性的同时还增加了通信系统的频谱利用率和信道容量。虽然MIMO技术具有巨大的优势，但在实际通信环境中，通常只有具备一定规模的基站才能配备多天线，以改善下行链路的通信质量。而对于一般的移动终端，由于受到其自身制造成本、体积和工艺的影响，很难配备多根天线，这就大大限制了MIMO技术在实际系统中的应用场景。

考虑到实际通信环境中的具体条件，很多研究将目光转向了协作通信技术。该协作通信技术能够使单天线移动终端获得空间分集增益，并可以提高通信系统的容量，现已成为无线蜂窝网、无线自组织网络和传感器网络等领域中的研究热点。研究表明采用协作分集技术可以提高通信的传输可靠性，并进一步将信道编码技术引入协作通信中，提出了编码协作(CodedCooperation，CC)方案可获得了更高的编码增益，并提高通信系统的吞吐量。

尽管协作通信技术的优势非常明显，但由于增加了协作传输的步骤，与直接传输相比会降低数据传输速率，导致频谱利用率下降。因此，又将协作传输与网络编码(Network Coding，NC)技术结合起来，以提高数据传输率，与网络编码结合后，在获得完全分集的同时能有效提高系统传输速率。这种技术提高了系统的频率利用率，并且获得了更优的编码增益，但这种技术需要迭代译码，随着用户数量的增加，其译码复杂度将会翻倍。因此，需要寻找一种译码复杂度低、可实现性强、性能优异的新方法来满足实际通信的需求。

新型通信方案均对系统容量提出了很高要求，因此需要提供更大的带宽。这种大带宽频谱只能在路径损耗较大的高频段中获得，这势必会降低移动终端与基站的通信距离，而中继技术可以很好的解决这一问题。目前，中继技术已经成为无线通信领域中改善通信质量、提高数据传输速率、扩大系统覆盖率的最重要手段之一，是LTE-Advanced系统中重要的候选技术。

因此，将中继通信技术和协作通信技术结合将是一种较佳的选择，采用中继可以较好的满足协作技术在复杂度、功率消耗、体积和安装位置等方面的需求，相比用户协作具有更好的可实现性和可操作性。目前，已有很多学者对中继协作技术进行了研究，并且将网络编码技术和信道编码技术与其结合。尽管现有的中继协作技术已经对结合网络编码技术和信道编码技术的方案做了许多研究，但均需要中继端对收到的信号进行译码，并且在目的端(基站端)译码的复杂度都很高，许多都需要进行迭代译码。并且，目前的研究很多都是假设2个用户1个中继的基本场景，随着用户数量的增加，无论是中继端的编码和译码复杂度，还是目的端的译码复杂度都会成倍上升。

因此，这就需要一种在中继端和目的端具有较低编译码复杂度，并能有效提高系统可靠性的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种多用户联合校验中继协作通信的方法及系统，解决现有中继协作通信中多用户通信时编译码复杂度高，可靠性差的问题。

为了解决上述问题，本发明提出了一种多用户联合校验中继协作通信的方法，包括：

用户终端向中继节点和目标节点发送调制信号；

中继节点对所接收的多个用户发送的调制信号进行符号层解调及编码，将编码后的校验数据进行调制并输出至目标节点；

目的节点对所接收的多个用户发送的调制信号符号层进行解调，对中继节点的校验数据进行符号层解调，将所述校验数据与多个用户的解调数据进行组合后进行译码输出。

其中，所述用户终端是在多址信道中以广播形式向中继节点和目标节点发送调制信号。